中国空间技术成就与展望
中国空间技术研究院院长 杨保华
1970年4月24日，我国成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”，中国空间技术取得历史性突破，中国成为世界上第五个独立研制和发射人造卫星的国家，从此拉开了中国航天活动的序幕。2003年10月15日至16日，我国成功地发射并回收了“神舟五号”载人飞船，首次载人航天飞行获得圆满成功，中国空间技术取得新的历史性突破，中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。2007年10月24日，我国成功地研制并发射了第一个月球探测器“嫦娥一号”卫星，首次月球探测工程的成功，是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑，标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。以研制航天器为其主要内容的空间技术是航天技术的重要组成部分，是当今世界高新技术水平的集中展示，也是衡量一个国家综合国力的重要标志。我国空间技术的成就，是国家科技整体水平不断提高、综合国力不断增强的重要体现。
我国空间技术始于20世纪50年代后期，是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后的条件下，独立自主地发展起来的。经过近50年的艰苦奋斗、自主创新，建立了完整配套的航天器研究、设计、制造和试验体系，走出了一条适合我国国情、有自身特色的发展道路。我国卫星技术、载人航天技术和深空探测技术取得一系列重大突破，实现了跨越式发展，取得了举世瞩目的成就。
一、卫星技术的一系列重大成就
1965年8月，我国开始实施第一颗人造地球卫星计划，经过5年的努力，成功地发射了“东方红一号”卫星，卫星的重量、跟踪手段、信号形式、星体 控等超过其他国家第一颗卫星的水平。“东方红一号”卫星的发射成功，标志着“两弹一星”国家重大高科技工程的圆满完成。“两弹一星”工程的伟大成就，是新中国建设成就的重要象征。邓小平同志深刻地指出：“如果60年代中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个 族的能力，也是一个 族、一个国家兴旺发达的标志。”实施“两弹一星”工程，使我国的国防实力有了质的飞跃，而且广泛带动了我国科技事业的发展，促进了我国 会主义建设。
20世纪70至80年代中期，我国卫星技术实现一系列重大突破，应用卫星技术取得多项重大成就。1971年3月，第一颗科学探测与技术试验卫星“实践一号”发射成功，卫星在轨正常运行8年多，远远超过设计要求，这在当
时国外卫星中是少有的。1975年11月26日，首次发射了返回式遥感卫星，在空间正常运行三天后成功返回地面，使我国成为继美、苏之后世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。美国和前苏联的返回式卫星经过多次失败才获得回收成功，我国返回式卫星首次飞行试验就回收成功，并获得有价值的遥感资料，这是一项重大成就。1984年4月，成功发射第一颗地球静止轨道通信卫星“东方红二号”，并准确定点东经125度赤道上空，使中国成为世界上第五个独立研制和发射静止轨道卫星的国家。首次发射的试验通信卫星就具有实用性，正常工作超过设计要求达三年多，创造了世界通信卫星发展史上的一个新纪录。
20世纪80年代后期至21世纪初，我国卫星技术又实现了一系列重大突破，连续取得多项新成就。1988年9月，第一颗极轨试验气象卫星“风云一号”发射成功，使中国成为第三个自主研制和发射极轨气象卫星的国家。1997年5月，中等容量通信卫星“东方红三号”发射成功，并定点于东经125度赤道上空，卫星主要性能指标达到同期国际上同类卫星的先进水平。该卫星的研制成功和投入业务应用，标志着我国在通信卫星领域跨上了一个新台阶。1997年6月，第一颗地球静止轨道试验气象卫星“风云二号”发射成功，完成了各项试验任务。1999年10月，发射成功第一颗地球资源卫星“资源一号”，即以我国为主、与巴西联合研制的中巴地球资源卫星，卫星正常工作达3年零10个月，超过2年的设计寿命要求，而且首次发射即提供了有效应用。这标志着我国传输型遥感卫星技术取得突破性进展，我国空间遥感进入了一个新阶段。
进入21世纪，我国的卫星研制取得了31次飞行试验的成功，突破了一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术，取得了一系列重大科技创新成果。2000年10月和12月，两颗“北斗一号”导航试验卫星分别发射升空并正常在轨运行，使中国成为世界上第三个自主研制和发射导航卫星的国家，“北斗一号”也是世界上首次建立的双星导航定位系统。2002年5月，第一颗海洋卫星“海洋一号”发射升空，结束了我国没有海洋卫星的历史。2003年12月和2004年7月，分别发射了与欧洲空间局合作研制的“探测一号”和“探测二号”卫星，成功地实施了地球空间双星探测计划，实现了我国空间探测技术的跨越式发展。2007年5月，我国基于东方红四号平台成功地研制并发射了“尼日利亚通信卫星一号”，完成了在轨交付，实现了我国整星出口零的突破。“尼日利亚通信卫星一号”设计寿命15年，输出功率达万瓦级，其综合能力是“东方红三号
”卫星的20倍以上，卫星整体性能达到国际同类通信卫星的先进水平，卫星的研制成功标志着我国通信卫星技术实现了新的大跨越。
截至2007年12月，我国自主研制和发射了88颗不同类型的人造地球卫星，飞行成功率达90％以上。目前，我国已形成返回式遥感卫星、“东方红”通信广播卫星、“风云”气象卫星、“实践”科学探测与技术试验卫星、“资源”地球资源卫星和“北斗”导航定位卫星等6个卫星系列，海洋卫星系列也即将形成。各类卫星的整体水平明显提高，达到20世纪90年代国际水平。此外，近五年来我国与国外联合研制或独立研制了多颗微小卫星，在微小卫星领域取得了重要进展。
二、载人航天技术的重大跨越
载人航天是世界高新科技中最具挑战性的领域之一，载人航天工程是当代世界高新科技发展水平的集中展示，也是衡量一个国家综合国力的重要标志。1992年我国启动的载人航天工程，是继“两弹一星”之后的又一国家重大高科技工程，也是我国航天事业创立以来规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、可靠性和安全性要求最高的航天工程。1999年11月，“神舟一号”试验飞船发射并回收成功，中国载人航天技术取得重大突破。之后又成功地发射并回收了3艘“神舟”号无人试验飞船，为实现载人飞行奠定了坚实基础。2003年10月15日至16日，“神舟五号”载人飞船把我国首位航天员成功地送入太空并安全返回，实现中华 族千年飞天的梦想，在我国航天发展史上树立了又一座里程碑。2005年10月，“神舟六号”载人飞船实现了“两人五天”的载人航天飞行，首次进行了有人参与的空间试验活动，中国在载人航天领域取得又一个重大成就。我国载人航天工程的历史性突破和连续成功，是我国航天事业具有里程碑意义的重大胜利。
我国载人航天一期工程的核心部分是研制“神舟”载人飞船。我国研制载人飞船起步较晚，始终坚持高起点、瞄准高目标，攻克了一批国际宇航界公认的技术难题，采用了多项具有国际先进水平的新技术，一步跨越美俄40年历程，研制出具有国际先进水平的载人飞船。“神舟”号载人飞船整体水平达到或优于国际上第三代即最新一代载人飞船的水平，并具有自身特色。它由轨道舱、返回舱和推进舱三舱构成，可容纳3名航天员，返回舱直径达2.5米，是目前世界上可利用空间最大的飞船。返回舱返回后，同国外废弃轨道舱的作法不同，轨道舱可留在轨道上数个月，继续进行空间科学探测和技术试验。我国载人飞船的研制工作，实现了高起点、高效益和跨越式发展。
三、深空探测
技术的历史性突破
深空探测是中国航天活动继发射人造地球卫星、载人航天之后的第三大领域。2004年我国启动了月球探测工程，该工程是新时期启动的16个国家重大科技专项工程之一。月球探测工程分三个阶段实施，即一、二、三期工程，分别为绕月探测；月球软着陆和自动巡视勘察；月面采样返回。我国月球探测一期工程的核心部分是研制“嫦娥一号”月球探测卫星，实现地月转移和环月飞行，对月球进行环绕探测。“嫦娥一号”是我国第一个月球探测器，虽然研制工作比国外起步较晚，但是坚持高起点，瞄准当今国际深空探测技术前沿。经过三年多的努力，在充分继承成熟技术的基础上，重点攻克了探月轨道设计、制导导航与控制、远距离测控与通信、卫星热控和有效载荷等一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术，“嫦娥一号”卫星的技术水平达到了当今世界同类月球探测器的先进水平。我国首次月球探测工程的圆满成功，实现了我国深空探测技术的重大突破，标志着我国空间技术发展取得又一历史性跨越。
四、空间技术应用广泛、成效卓著
近50年来，我国各类人造地球卫星和载人飞船广泛应用于经济建设、科技发展、国防建设和 会进步等方面，为增强国家经济实力、科技实力、国防实力和 族凝聚力发挥重要作用。
返回式遥感卫星是一种主要用于国土普查的遥感卫星。经过30年的发展，卫星水平大幅度提高，在轨工作时间由3天增加到27天，至今发射和回收了22颗卫星，获取大量有价值的空间遥感资料。这些资料满足了国防建设的需求，而且广泛应用于城乡规划、地质勘探、森林调查、石油开采、港口建设、海岸测量、地图测绘、铁路选线和考古研究等方面，取得丰硕成果。从1987年第9颗返回式卫星开始进行了卫星搭载科学实验，已为国内外用户进行了100多项在微重力和空间环境条件下的材料科学、生命科学的实验，均取得可喜的成果。利用返回式卫星进行了农作物种子搭载试验，显示了太空育种诱人的发展前景。
我国卫星通信广播技术发展迅速，应用日益广泛，应用产业已初步形成，“东方红”通信广播卫星在其中发挥了重要作用。“东方红三号”通信广播卫星已纳入我国卫星通信广播业务系统，促进了卫星通信、卫星广播和卫星教育等高新技术的迅速发展和业务应用。卫星广播电视业务的开展与应用，大幅度提高了全国广播电视，特别是广大农村地区广播电视的有效覆盖范围和覆盖质量；卫星通信在“村村通电话”工程中发挥了不可替代的重要作用；卫星远程教育宽带网和卫星远
程医疗网已初具规模，有力地支撑了远程教育和远程医疗的发展；金融、气象、交通、石油、水利、 航、电力等几十个部门建立了卫星专用通信网，为众多部门提供服务，取得了显著的经济效益和 会效益。
“风云一号”和“风云二号”气象卫星已投入业务化应用，初步实现业务化、系列化，在天气预报、气候预测、气象研究、自然灾害和生态环境监测等方面发挥了重要作用，特别是显著提高了对灾害性天气预报的时效性和准确性，大大减少了国家和人 群众的损失。两种气象卫星的业务化运行，为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海、环保等领域提供了大量的公益性和专业性服务。“风云一号”和“风云二号”卫星已被世界气象卫星组织纳入国际业务应用气象卫星序列，成为全球天基综合观测系统的重要组成部分，为世界各国用户提供服务。
“资源一号”和“资源二号”地球资源卫星的发射成功和业务运行，改变了我国卫星遥感应用部门长期依赖国外资源卫星的状况，开创了我国卫星遥感应用的新局面。资源卫星已广泛应用于农业、林业、地质、水利、地矿、环保以及国土资源调查、城市规划、灾害监测等众多领域，而且已成为我国许多资源和环境业务监测系统的重要信息源。资源卫星数据在西部大开发、自然灾害监测和重大国土整治等国家大型工程中发挥了不可缺少的重要作用，为我国经济建设和 会发展提供了有力支持。
“海洋一号”卫星是我国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星，主要为海洋生物资源开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护等提供重要的信息服务。它的成功运行，标志着我国在海洋卫星遥感领域迈入世界先进国家的行列。
“北斗”导航卫星为我国建立第一代卫星导航定位系统——“北斗导航系统”奠定了基础，该系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。该系统将导航定位、双向通信和精密授时结合在一起，为公路交通、铁路运输、海上作业、森林防火、灾害预报以及其他特殊行业提供高精度定位、授时和短报文通信等服务，并且显示了广阔应用前景。“北斗导航系统”的建立，标志着我国卫星导航技术取得突破性进展，我国成为世界上第三个自主建立卫星导航系统的国家。
利用各类“实践”号科学探测与技术试验卫星以及实施地球空间双星探测计划，开展了一系列空间环境探测与空间科学实验的项目，大大促进了我国空间科学的创新和发展。1999年5月发射的“实践五号”卫星是我国第一颗现代小卫星，开展
了空间环境辐射探测、空间流体科学实验等，取得重要的探测和实验成果。21世纪初期发射的“探测一号”和“探测二号”卫星，主要进行太阳活动、磁层空间暴等科学探测研究，协同欧洲空间局的四颗空间探测卫星，实现了人类历史上首次对地球空间六点联合探测，取得一些具有原创性和前沿水平的成果。
研制和发射“神舟”号飞船的最重要的任务是把航天员送入太空，同时利用飞船开展了对地观测、空间科学和空间新技术试验，取得丰硕成果。在对地观测技术方面取得重要进展，大大提高了我国对地球环境和资源、农业及自然灾害监测能力。在空间科学方面，开展了空间生命科学、空间材料科学、微重力科学、空间天文等领域的多项实验和观测，完成了我国迄今为止最全面、最系统的空间科学计划，取得了具有国际水平的实验和观测成果，部分空间实验和理论研究达到国际领先水平。在空间新技术试验方面，一批先进的空间遥感器完成了飞行试验，取得重要试验成果，多项技术已用于遥感卫星，应用效果十分显著。
除了上述各类卫星和飞船的直接应用以外，研制卫星和飞船开发出的许多新技术移植到传统产业，得到二次开发和利用，促进了传统产业的改造和提升，创造了十分可观的间接经济效益。实践表明，我国实施各项航天工程，特别是“两弹一星”、载人航天和探月工程等国家重大高科技工程，不仅各类卫星和飞船的直接应用和间接应用产生了显著的经济效益和 会效益，而且带动了相关学科技术的整体跃升，促进一批新兴产业的形成和发展，加速全 会的科技进步，对促进我国经济 会发展具有十分重大的意义。
五、我国空间技术的未来展望
2000年11月，我国 发表了《中国的航天》白皮书，向国内外首次公开介绍中国航天事业近期和远期的发展目标；2006年10月我国 发表了《2006年中国的航天》白皮书，向国内外宣告了今后一段时期中国航天的发展目标和主要任务。2006年1月和3月，我国 先后发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》和《国 经济和 会发展第十一个五年规划纲要》，航天技术列为国家优先发展的重要技术领域之一。为贯彻两个规划纲要，国防科工委制定了《航天发展“十一五”规划》，将加快航天事业的发展，以满足日益增长的国家需求。我国将启动并实施载人航天和探月工程、高分辨率对地观测系统、北斗卫星导航系统等重大专项，在未来十五年实现跨越式发展；超前部署和发展若干前沿技术，力争取得重大突破，在未来十五年达到世界先进水平，通过实施重大
专项和超前部署前沿技术带动中国航天事业的全面发展。研制各类航天器是我国未来航天活动的重点，我国空间技术将进入新的发展时期。
2008年，是我国有史以来航天器发射的高峰年，将进行神舟七号飞船、环境一号卫星a星和b星、风云二号气象卫星和委内瑞拉通信卫星等航天器的飞行发射任务。神舟七号飞船的发射将是中国载人航天又一次重大跨越，备受世人瞩目。通过神舟七号飞船的发射和飞行试验将突破宇航员出舱活动的重大关键技术，为下一步空间站的建设奠定技术基础。环境一号a星与b星和预计明年发射的c星将构成我国第一个环境和灾害监测预报小卫星星座，对全国环境和灾害的状况进行大范围、全天候、全天时的动态监测与预报。2008年航天器发射飞行任务的完成，将为实现我国“十一五”航天事业的发展目标打下坚实的基础。
在“十一五”期间，我国卫星技术的发展目标和主要任务是：研制和发射新一代极轨气象卫星和静止轨道气象卫星、海洋水色卫星和海洋动力环境卫星、中巴地球资源卫星和高分辨率立体测图卫星；初步建成环境与灾害监测预报小卫星星座；启动并实施高分辨率对地观测系统工程，初步形成长期稳定运行的卫星对地观测体系；研制长寿命、高可靠、大容量的地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星，建立较完善的卫星通信广播系统；完善中国北斗导航试验系统，研制新型导航定位卫星，分步建立中国卫星导航定位系统；研制空间望远镜、新型返回式科学卫星等科学卫星，开展空间科学观测与实验；研制并发射新技术试验卫星，加强新技术、新设备、新材料以及新应用领域的空间飞行验证。
在“十一五”期间，我国载人航天的发展目标和主要任务是：突破航天员出舱活动以及空间飞行器交会对接重大技术，开展具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室的研制，开展载人航天工程的后续工作。
在“十一五”期间，我国深空探测的发展目标和主要任务是：重点实施月球探测一期工程，实现绕月探测，发射我国首颗月球探测卫星，对月球资源的分布规律和月球表面进行全球性、整体性与综合性探测，并对地月环境进行探测。同时，深入开展二、三期工程论证，并适时启动工程研制工作。
在“十二五”期间，我国空间技术的发展目标和主要任务：按照国家整体规划，建立多种功能和多种轨道的，由多种卫星系统组成的空间基础设施，与卫星地面应用系统形成完善、连续、长期稳定运行的天地一体化网络系统；完成我国载人航天二期工程的任务
，建成短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室，开展载人航天工程后续工作；完成我国月球探测二期工程任务，实现月球软着陆和自动巡视勘察，开展月球探测三期工程的前期研究。
我国确立了在本世纪前20年，进入创新型国家行列、实现全面建设小康 会的战略目标，对航天事业提出更高的要求，我国空间技术也迎来了新的发展机遇。未来五年国家各部门对卫星的需求量是过去五年的3～4倍，对卫星的技术性能、质量、品种和研制周期提出了更高要求；载人航天和深空探测要实现重大突破和新的跨越，空间技术任务空前繁重，面临着新的巨大挑战。我们要坚定不移地以 的十七大精神为指导，贯彻科学发展观，大力弘扬“两弹一星”精神和载人航天精神，紧紧抓住新的发展机遇，推进我国空间事业又好又快地发展，为国家做出更大贡献。